建沥青路面设计-道路工程课程设计

建沥青路面设计-道路工程课程设计第II4区粘性土基的临界高度H1=2.4~2.6;H2=1.9~2.1,可得该段路基属中湿类型，则分界稠度为ωc1=1.1;ωc2=0.方案一：2.2.2根据已知条件及路基土质和水文状况，路面材料的性质与供应情况及交通繁重程度初步拟定路面接结构如下：层位使用材料厚度（mm）抗压模量E(MPa）面层水泥混凝土260—基层水泥稳定砂砾2001500垫层石灰土150500混凝土板的平面尺寸为宽4.5m，长5m，纵缝为设拉杆平缝，橫缝为设传力杆的假缝。2.2.3确定基层顶面的当量回弹模量EEx=hhx=12DX查规范可得：设计弯拉强度fcm=52.2.4设计荷载疲劳应力Etc=nEtr=0.537hσσps=0.077Etc=nEc;n=0.35r=0lr=51σtm=aC二级公路的安全等级为三级，相应于三级的变异水平等级为中级，目标的可靠度为85%，再查表目标可靠度和变异水平等级，可得可靠度系数为rrr因而，所选普通混凝土面层厚度（0.26m）可以承受设计基准期内的荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。2.3新建混泥土层面结构图2.4方案二：2.4.1根据已知条件路基土质和水文状况，路面材料的性质与供应情况及交通繁重程度初步拟定路面接结构如下：层位使用材料厚度（mm）抗压模量E(MPa）面层水泥混凝土250—基层级配碎石170350垫层石灰粉煤灰土200800混凝土板的平面尺寸为宽4.5m，长5m，纵缝为设拉杆平缝，橫缝为设传力杆的假缝。2.4.2确定基层顶面的当量回弹模量EtEx=h12E1+查规范可得：设计弯拉强度fcm=52.4.3设计荷载疲劳应力Etc=nEtr=0.537hσσps=0.077Etc=nEc;n=0.35r=0lr=51σtm=aC二级公路的安全等级为三级，相应于三级的变异水平等级为中级，目标的可靠度为85%，再查表目标可靠度和变异水平等级，可得可靠度系数为rrrrσpr2.5新建混泥土层面结构图旧路改建路面结构方案3.1旧路改建路面结构方案；（方案一）3.1.1交通量年增长率分段数据3.1.2沥青路面车辆与交通量参数3.1.3沥青路面材料参数3.1.4沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序3.1.5改建路段原路面弯沉测定值输入窗口3.1.6改建路段原路面当量回弹模量计算程序3.1.7沥青路面结构参数输入窗口3.1.8改正后的沥青路面结构参数和计算窗口3.1.9沥青路面设计程序主窗口3.1.10沥青路面及土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算程序3.2改建后的沥青路面设计结果的汇总轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量1黄河JN15049101.61双轮组692.12交通SH14125.5555.11双轮组1597.23太脱拉13851.4802双轮组<3479.24东风SP913520.272.32双轮组>3292.8设计年限12车道系数.5交通量平均年增长率10％当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1801设计年限内一个车道上累计当量轴次:当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1171设计年限内一个车道上累计当量轴次:公路等级二级公路公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值:28.2(0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.40.532中粒式沥青混凝土10.383石灰粉煤灰碎石土0.60.27改建路段原路面当量回弹模量计算原路面实测弯沉值(0.01mm)581106054389781377556458350393659418245474446496989785373607946578945674656788990原路面有效弯沉数:40原路面平均弯沉值:62(0.01mm)原路面弯沉值标准差:19(0.01mm)测定汽车轴载100kN改建公路等级二级公路保证率系数1.5原沥青面层厚度6(cm)测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和85(℃)原路面基层类型:粒料类或沥青稳定类基层季节影响系数1.2湿度影响系数1温度修正系数.83原路面计算弯沉值:90(0.01mm)原路面当量回弹模量:182.2(MPa)改建路面补强厚度计算公路等级:二级公路加铺路面的层数:3标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:28.2(0.01mm)路面设计层层位:3设计层最小厚度:15(cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土3140020001.42中粒式沥青混凝土51200160013石灰粉煤灰碎石土17.2150015000.64改建前原路面182.2按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=28.2(0.01mm)H(3)=15cmLS=30.7(0.01mm)H(3)=20cmLS=25.1(0.01mm)H(3)=17.2cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(3)=17.2cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(3)=17.2cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(3)=17.2cm(第3层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(3)=17.2cm(仅考虑弯沉)H(3)=17.2cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度50cm改建前原路面总厚度57cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:二级公路加铺路面的层数:3标准轴载:BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)计算信息1细粒式沥青混凝土314002000计算应力2中粒式沥青混凝土512001600计算应力3石灰粉煤灰碎石土17.215001500计算应力4改建前原路面182.2计算改建路面各加铺层顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=28(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=31.9(0.01mm)第3层路面顶面竣工验收弯沉值LS=39.6(0.01mm)计算改建路面各加铺层底面最大拉应力:第1层底面最大拉应力σ(1)=-.308(MPa)第2层底面最大拉应力σ(2)=-.092(MPa)第3层底面最大拉应力σ(3)=.207(MPa)3.3改建后的沥青路面的结构附属图3.4旧路改建路面结构（方案二）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量1黄河JN.61双轮组692.12交通SH14125.5555.11双轮组1597.23太脱拉13851.4802双轮组<3479.24东风SP.272.32双轮组>3292.8设计年限12车道系数.5交通量平均年增长率10％当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1801设计年限内一个车道上累计当量轴次:当进行半刚性基层层底拉应力验算时:路面竣工后第一年日平均当量轴次:1171设计年限内一个车道上累计当量轴次:公路等级二级公路公路等级系数1.1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值:28.2(0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.4.532中粒式沥青混凝土1.383水泥石灰砂砾土.35.16改建路段原路面当量回弹模量计算原路面实测弯沉值(0.01mm)581106054389781377556458350393659418245474446496989785373607946578945674656788990原路面有效弯沉数:40原路面平均弯沉值:62(0.01mm)原路面弯沉值标准差:19(0.01mm)测定汽车轴载100kN改建公路等级二级公路保证率系数1.5原沥青面层厚度6(cm)测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和85(℃)原路面基层类型:粒料类或沥青稳定类基层季节影响系数1.2湿度影响系数1温度修正系数.83原路面计算弯沉值:90(0.01mm)原路面当量回弹模量:182.2(MPa)改建路面补强厚度计算公路等级:二级公路加铺路面的层数:3标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:28.2(0.01mm)路面设计层层位:3设计层最小厚度:15(cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土314002000.532中粒式沥青混凝土412001600.383水泥石灰砂砾土?.164改建前原路面182.2按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=28.2(0.01mm)H(3)=20cmLS=29.9(0.01mm)H(3)=25cmLS=25.8(0.01mm)H(3)=22.1cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度:H(3)=22.1cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H(3)=22.1cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H(3)=22.1cm(第3层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度:H(3)=22.1cm(仅考虑弯沉)H(3)=22.1cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度50cm改建前原路面总厚度57cm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级:二级公路加铺路面的层数:3标准轴载:BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)计算信息(20℃)(15℃)1细粒式沥青混凝土314002000计算应力2中粒式沥青混凝土412001600计算应力3水泥石灰砂砾土22.110001000计算应力4改建前原路面182.2计算改建路面各加铺层顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS=28(0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS=31.4(0.01mm)第3层